Zweileiter-Schleifen im Ex-Bereich
Die meisten Feldgeräte in Öl und Gas sind Zweileiter-Transmitter an einer 4–20-mA-Schleife mit HART, installiert dort, wo eine explosionsfähige Atmosphäre auftreten kann. Diese Kombination stellt die immer wiederkehrenden technischen Fragen: Ist das Gerät für die Zone zertifiziert, hat die Schleife nach Barrieren und Kabel genug Spannung, und ist die Messung im tatsächlich kalibrierten Bereich noch genau?
Druckgenauigkeit bei Turndown
Ein Drucktransmitter wird mit einem Messbereichsendwert gekauft und dann auf die Spanne kalibriert, die der Prozess braucht. Die Referenzgenauigkeit wird in Prozent dieser kalibrierten Spanne angegeben, Temperatureinfluss und Langzeitstabilität aber meist bezogen auf den Messbereichsendwert. Ein Transmitter mit 400 bar Endwert, kalibriert auf 0 bis 100 bar, hat einen Turndown von 4:1. Mit 0,075 % Referenzgenauigkeit, 0,1 % des Endwerts je 10 K und 0,1 % pro Jahr ergibt eine Umgebungsschwankung von 30 K einen wahrscheinlichen Gesamtfehler von etwa 1,27 bar oder 1,27 % der Spanne, das Siebzehnfache des beworbenen Werts. Der Rechner für Transmittergenauigkeit zeigt, welcher Anteil dominiert.
Spezifikationen mischen psi und bar: 1500 psi sind 103,42 bar. Der Druckumrechner rechnet um, ohne für Sie über Relativ- oder Absolutdruck zu entscheiden; das muss aus dem Datenblatt kommen.
Schleifenspeisung über Barrieren
Ein Transmitter braucht seine Mindestklemmenspannung beim höchsten Strom, den er treiben kann, und das ist der obere Alarmstrom nahe 22 mA, nicht 20 mA. Ein Trennverstärker oder eine Zenerbarriere fügt Serienwiderstand hinzu, manchmal 300 Ω oder mehr. Mit 24 V Speisung, 550 Ω Barrieren- und Eingangswiderstand und 500 m Kabel 1,5 mm² hat ein Transmitter, der 10,5 V braucht, nur etwa 1,2 V Reserve. Der Rechner für Schleifenspeisung zeigt die Reserve und wie sie in einer heißen Kabeltrasse schrumpft. Ein eigensicherer Kreis muss außerdem die Kenngrößen von Barriere und Gerät erfüllen; das ist eine eigene Prüfung, die dieses Werkzeug nicht vornimmt.
Eine Ex-Kennzeichnung lesen
Eine Kennzeichnung wie II 2G Ex db IIC T4 Gb nennt Gerätekategorie, Zündschutzart, Explosionsgruppe, Temperaturklasse und Geräteschutzniveau. Der Ex-Kennzeichnungs-Decoder zerlegt sie und vergleicht sie mit einer Zone und Gasgruppe. Er erklärt die Kennzeichnung; was installiert werden darf, entscheiden die Bescheinigung und ihre Einsatzbedingungen.
Temperatur, Durchfluss und Füllstand
Die Prozesstemperatur wird in Schutzrohren mit PT100-Sensoren gemessen, bei höheren Temperaturen mit Thermoelementen Typ K oder N. Typ K liefert bei 550 °C 22,776 mV; der Thermoelement-Rechner rechnet mit Vergleichsstellenkompensation.
Wirkdruck-Durchflussmesser erzeugen eine Druckdifferenz proportional zum Quadrat des Durchflusses. Ist der Transmitterausgang linear im Differenzdruck, sind 12 mA, die Mitte des Signals, 70,7 % des Durchfluss-Endwerts, nicht 50 %. Der 4–20-mA-Rechner zieht die Wurzel; radiziert der Transmitter bereits selbst, ist das Signal linear und darf nicht noch einmal radiziert werden.
Der hydrostatische Füllstand hängt von der Dichte ab: 10 m Rohöl mit 870 kg/m³ sind 0,853 bar, gegenüber 0,979 bar für Wasser. Der Füllstandsrechner liefert den Kalibrierbereich für eine gegebene Dichte, und die Anzeige verschiebt sich, sobald sich die Dichte ändert.
Außerhalb des Rahmens dieser Website
Eichpflichtige Durchflussmessung, Gaswarnung, sicherheitstechnische Systeme (SIS) und Nachweise der Eigensicherheit werden hier nicht behandelt.
Stand: 11. Oktober 2026